Khi trận then chốt mở đầu (từ ngày 26 đến 28-4-1975), ta tập trung lực lượng đột phá tuyến phòng thủ vòng ngoài, chia cắt và cô lập lực lượng địch ở nội đô đang diễn ra quyết liệt, Bộ tư lệnh chiến dịch đã lệnh cho các quân đoàn trên 5 hướng tiến công (tây bắc, bắc, đông, đông nam, tây và tây nam), tổ chức các binh đoàn thọc sâu, sẵn sàng cơ động nhanh chóng đánh thẳng vào các mục tiêu đầu não của địch ở nội đô Sài Gòn, thực hiện trận then chốt quyết định giành thắng lợi.
Căn cứ tình hình địch trong nội đô Sài Gòn và thế trận, lực lượng của ta, Bộ tư lệnh chiến dịch quyết định không tổ chức đội hình thê đội trong quá trình tác chiến; không chia bước, chia đợt như các chiến dịch thông thường, mà giao khu vực tác chiến và mục tiêu tiến công cụ thể cho từng quân đoàn trên từng hướng tiến vào nội đô Sài Gòn.
Trên hướng tây bắc (hướng tiến công chủ yếu), Quân đoàn 3 có nhiệm vụ đánh chiếm sân bay Tân Sơn Nhất; đồng thời phối hợp với Sư đoàn Bộ binh 320B (Quân đoàn 1) đánh chiếm bộ tổng tham mưu ngụy. Trên hướng bắc, Quân đoàn 1 tiến công trong hành tiến, thọc sâu đánh chiếm bộ tổng tham mưu ngụy. Hướng đông, Quân đoàn 4 có nhiệm vụ thọc sâu, tiến thẳng vào nội đô Sài Gòn, đánh chiếm Dinh Độc Lập. Hướng đông nam do Quân đoàn 2 đảm nhiệm, có sự phối hợp của Trung đoàn Đặc công 116 Miền và lực lượng vũ trang tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu, đánh chiếm căn cứ Nước Trong, các chi khu Long Bình, Đức Thạnh, thị xã Bà Rịa, thị xã Vũng Tàu... Tuy lúc đầu không được giao nhiệm vụ đánh thọc sâu nhưng trong quá trình chiến đấu, Bộ tư lệnh Quân đoàn 2 tổ chức sẵn một bộ phận lực lượng thọc sâu gồm: Lữ đoàn Xe tăng 203, Trung đoàn Bộ binh 66 được tăng cường một số đơn vị binh chủng sau khi đánh chiếm vòng ngoài, sẵn sàng cơ động thọc sâu vào nội đô Sài Gòn và trong trường hợp nếu đơn vị bạn phát triển tiến công vào chậm thì chủ động đánh chiếm các quận 1, 3 và Dinh Độc Lập. Hướng tây và tây nam, Đoàn 232 có nhiệm vụ thọc sâu đánh chiếm biệt khu thủ đô và tổng nha cảnh sát ngụy.
Với cách tổ chức lực lượng cơ động thọc sâu trên các hướng, tạo thế trận vững chắc đánh trận then chốt quyết định như vậy, các binh đoàn thọc sâu của ta đủ sức đánh thẳng vào các mục tiêu chủ yếu ở nội đô Sài Gòn để giành thắng lợi.
Theo kế hoạch, 5 giờ ngày 29-4-1975, các cánh quân của ta trên các hướng được lệnh tổng công kích đồng loạt trên toàn mặt trận, tiếp tục đánh ngăn chặn, tiêu diệt các lực lượng chủ lực chủ yếu của địch ở vòng ngoài, đồng thời phát triển thọc sâu, phối hợp với các lực lượng tại chỗ đánh chiếm những địa bàn quan trọng ở vùng ven, mở đường tiến vào nội đô Sài Gòn. Để thực hiện đánh trận then chốt quyết định, ta tổ chức các binh đoàn cơ động thọc sâu với quy mô sư đoàn được tăng cường binh khí kỹ thuật. Mỗi sư đoàn tổ chức từ 1 đến 2 cụm lực lượng cơ động thọc sâu, tiến công theo 1, 2 trục đường. Đội hình của một cụm lực lượng cơ động thọc sâu được tổ chức thành 4 bộ phận: Bộ phận đi trước có nhiệm vụ trinh sát đánh địch mở đường; bộ phận chủ yếu đánh địch thường tổ chức thành hai thê đội, có sở chỉ huy đi cùng; bộ phận dự bị và bộ phận phục vụ. Trong quá trình tiến công, bộ phận trinh sát đánh địch mở đường cách bộ phận chủ yếu khoảng 2-3km, các bộ phận còn lại cách nhau khoảng 1km và xe cách xe từ 50 đến 70m. Tốc độ tiến công của lực lượng thọc sâu trung bình là 2,5km.
Về cách đánh, ta đã phát huy cao độ sức đột kích lực lượng cơ động thọc sâu tiến công, bỏ qua hoặc đánh lướt các mục tiêu vòng ngoài, nhanh chóng đánh thẳng vào mục tiêu chủ yếu trong chiều sâu tung thâm phòng ngự của địch ở nội đô. Bằng cách vận dụng linh hoạt các hình thức tác chiến bao vây, thọc sâu, luồn sâu, chốt giữ... kết hợp chặt chẽ giữa tiến công chính diện và vu hồi vào phía sau, bên sườn, hiệp đồng tác chiến chặt chẽ giữa các lực lượng tiến công, đến trưa 30-4-1975, bộ đội ta đã nhanh chóng tiêu diệt, đánh chiếm nhiều vị trí quan trọng của địch, trong đó có sân bay Tân Sơn Nhất, bộ tổng tham mưu, biệt khu thủ đô, tổng nha cảnh sát ngụy. 11 giờ 30 phút ngày 30-4, lực lượng thọc sâu của Quân đoàn 2 (hướng đông nam) đã chiếm Dinh Độc Lập, bắt toàn bộ nội các ngụy quyền Sài Gòn, buộc Tổng thống Dương Văn Minh phải tuyên bố đầu hàng không điều kiện. Chiến dịch Hồ Chí Minh toàn thắng.
Thắng lợi của Chiến dịch Hồ Chí Minh đánh dấu bước phát triển vượt bậc về nghệ thuật tác chiến của Quân đội ta. Trong đó nổi bật là xác định chính xác mục tiêu chủ yếu và tổ chức các binh đoàn, binh chủng hợp thành có sức đột kích mạnh làm lực lượng cơ động thọc sâu, tạo thế trận vững chắc đánh trận then chốt quyết định. Trên cơ sở đó, ta đã phát huy cao độ sức mạnh của các lực lượng cơ động thọc sâu, linh hoạt tác chiến tiêu diệt từng cụm quân địch trên dọc trục đường tiến công, nhanh chóng tiến thẳng vào nội đô Sài Gòn, đánh chiếm các mục tiêu trọng yếu của ngụy quân, ngụy quyền Sài Gòn, giải phóng hoàn toàn miền Nam, thống nhất đất nước.
Đại tá, TS DƯƠNG ĐÌNH LẬP